План лекции
1. Назначение и область применения.
2. Сетевая модель и ее основные элементы.
3. Структурно-временные таблицы. Упорядочивание элементов.
4. Построение сетевого графика и расчет его временных параметров.
5. Сетевое планирование управления
Назначение и область применения.
На практике часто приходится встречаться с задачей рационального планирования сложных комплексных работ.
Например, строительство большого промышленного объекта; развертывание системы медицинских или профилактических мероприятий; организация туристических поездок и т. д.
Характерным для каждого такого комплекса работ является то, что он состоит из ряда элементарных работ, которые взаимно обуславливают друг друга, так что выполнение некоторых работ не может быть начато раньше, чем завершены некоторые другие работы.
Планирование любого такого комплекса работ должно производиться с учетом следующих элементов:
- времени;
- стоимости;
- размеров; ресурсов всего комплексов работ и отдельных его звеньев.
Одним из методов, применяемых для решения такого рода задач, является метод сетевого планирования основным материалом для сетевого планирования является перечень работ (звеньев) комплекса, в котором указаны работы и их взаимная обусловленность. Этот перечень называется структурной таблицей.
Сетевое планирование – это комплекс графических и расчетных методов организационных мероприятий, обеспечивающих моделирование, анализ и динамическую перестройку плана выполнения сложных проектов и разработок, например, таких как:
· строительство и реконструкция каких-либо объектов;
· выполнение научно-исследовательских и конструкторских работ;
|
|
· подготовка производства к выпуску продукции;
· перевооружение армии.
Характерной особенностью таких проектов является то, что они состоят из ряда отдельных, элементарных работ. Они обусловливают друг друга так, что выполнение некоторых работ не может быть начато раньше, чем завершены некоторые другие.
2. Сетевая модель и её основные элементы. Основными понятиями сетевых моделей являются понятия события, работы и пути. Построение сетевой модели (структурное планирование) начинается с разбиения проекта на четко определенные работы, для которых определяется продолжительность.
Работа – это некоторый процесс, приводящий к достижению определенного результата, требующий затрат каких-либо ресурсов и имеющий протяженность во времени.
По своей физической природе работы можно рассматривать как:
· действие (заливка фундамента бетоном, составление заявки на материалы, изучение конъюнктуры рынка);
· процесс (старение отливок, выдерживание вина, травление плат);
· ожидание (ожидание поставки комплектующих деталей, простаивание детали в очереди к станку).
По количеству затрачиваемого времени работа может быть:
· действительной, т.е. требующей затрат времени;
· фиктивной, т.е. формально не требующей затрат времени и представляющей связь между какими-либо работами (передача измененных чертежей от конструкторов к технологам, сдача отчета о технико-экономических показателях работы цеха вышестоящему подразделению).
Фиктивная работа может реально существовать, например, "передача документов от одного отдела к другому". Если продолжительность такой работы несоизмеримо мала по сравнению с продолжительностью других работ проекта, то формально ее принимают равной 0. Существуют фиктивные работы, которым в реальности не соответствуют никакие действия. Такие фиктивные работы только представляют связь между другими работами сетевой модели. Работы связаны друг с другом таким образом, что выполнение одних работ может быть начато только после завершения некоторых других.
|
|
Событие – момент времени, когда завершаются одни работы и начинаются другие. Событие представляет собой результат проведенных работ и в отличие от работ не имеет протяженности во времени. Например, фундамент залит бетоном, старение отливок завершено, комплектующие поставлены, отчеты сданы и т.д.
Таким образом, начало и окончание любой работы описываются парой событий, которые называются начальным и конечным событиями. Поэтому для идентификации конкретной работы используют код работы (ij), состоящий из номеров начального (i-ro) и конечного (j-ro) событий, например 2-4; 3-8; 9-10
3. Структурно-временные таблицы. Исходным материалом для сетевого планирования является перечень работ (звеньев) комплекса, в котором указаны работы и их взаимная обусловленность. Этот перечень называется структурно-временной таблицей (табл. 1).
Как правило, необходимо составить список операций (работ), подлежащих выполнению. Последовательность операций в списке произвольная. Порядок нумерации операций осуществляется в соответствии с последовательностью их записи в списке. Перечень операций тщательно продумывается и в зависимости от конкретных условий с какой-то степенью детализируется. Операции, включенные в список, характеризуются определенной продолжительностью, которая устанавливается на основе действующих нормативов или по аналогии с ранее выполнявшимися операциями. Такие временные оценки называются детерминированными. Если же нормативные данные временных оценок операций отсутствуют, то определяются вероятностные оценки.
|
|
Таблица 1
Структурно-временная таблица задачи реконструкции цеха
| Работа | Шифр работы | Наименование работы | Опирается на работу | Продолжительность, дни |
| а1 | (1,2) | Подготовительные работы | - | |
| а2 | (1,3) | Демонтаж старого оборудования | - | |
| а3 | (2,6) | Ремонтные строительно-монтажные работы | а1 | |
| а4 | (3,4) | Подготовка фундамента под новое оборудование | а1,а2 | |
| а5 | (2,4) | Подготовка к монтажу нового оборудования | а1 | |
| а6 | (2,5) | Электротехнические работы | а1 | |
| а7 | (4,5) | Монтаж нового оборудования | а4, а5 | |
| а8 | (5,7) | Подключение оборудования к электросети | а6,а7 | |
| а9 | (7,8) | Наладка и технологические испытания оборудования | а8 | |
| а10 | (6,8) | Отделочные работы | а3, а6, а7 | |
| а11 | (8,9) | Приемка цеха в эксплуатацию | а9, а10 |
Каждая работа может опираться только на работу с меньшими порядковыми номерами. Исходя из этого правила, первая операция, которую мы проведем со структурно-временной таблицей, называется упорядочиванием. Для упорядочивания все работы подразделяются на ранги. Работа называется работой 1-го ранга, если для ее начала не требуется выполнения никаких других работ. Работа называется работой k-го ранга, если она, опирается хотя бы на одну работу (k – 1) ранга и на работы меньших, чем (k – 1) рангов.
После разбиения элементам структурно-временной таблицыпридается новая, более удобная нумерация, такая, чтобы:
1) все номера элементов некоторого ранга были меньше номеров элементов следующего ранга; номера элементов 1-го ранга были наименьшими, а номера элементов последнего ранга – наибольшими;
2) порядок номеров элементов внутри одного и того же ранга был безразличен (так как вершины, принадлежащие одному рангу, не соединены между собой, а работы друг на друга не опираются).
Такое упорядочивание представлено в таблицах 2 и 3.
Таблица 2
| № п/п | Работа | Опирается на работу | Время выполнения работы | Ранг | Новая нумерация |
| a1 | - | b1 | |||
| a2 | a1, a3 | b5 | |||
| a3 | - | b2 | |||
| a4 | a1,a2,a3 | b6 | |||
| a5 | - | b3 | |||
| a6 | - | b4 | |||
| a7 | a1,a4 | b7 |
Таблица 3
| № п/п | Работа | Опирается на работу | Время выполнения работы | Ранг | Новая нумерация |
| a1 | - | b1 | |||
| a2 | - | b2 | |||
| a3 | - | b3 | |||
| a4 | - | b4 | |||
| a5 | a1,a2 | b5 | |||
| a6 | a1,a5,a2 | b6 | |||
| a7 | a1,a6 | b7 |
4. Построение сетевого графика и расчет его временных параметров. Важнейшим параметром сетевого графика является критический путь. Различают следующие виды путей: полный, предшествующий событию, следующий за событием.
Путь сетевого графика называется полным, если его начальная вершина совпадает с исходным событием, а конечная – с завершающим.
Предшествующий событию путь – это путь от исходного события до данного.
Следующий за событием путь есть путь от данного события до завершающего.
Критическим называется полный путь, имеющий наибольшую продолжительность во времени.
Операции и события, принадлежащие критическому пути, называются соответственно критическими операциями и критическими событиями. Суммарная продолжительность операций, принадлежащих критическому пути, составляет критическое время выполнения комплекса операций в целом. На графике критический путь, как правило, выделяется жирной линией.
Время, необходимое для выполнения комплекса работ называются критическим, работы, образующие критическое время называются критическими.
Связи между работами, входящими в комплекс можно изобразить графически в виде сетевого графика.
Пример.
| № п/п | Работа | Опирается на работу | Ранг | Обозначение в новых нумерациях |
| a1 | - | b1 | ||
| a2 | a1, a3 | b5 | ||
| a3 | - | b2 | ||
| a4 | a1,a2,a3 | b6 | ||
| a5 | - | b3 | ||
| a6 | - | b4 | ||
| a7 | a1,a4 | b7 |
Первая операция, которую мы проведем со структурной таблицей называется упорядочиванием (каждая работа может опираться только на работу с меньшими порядковыми номерами). Для упорядочивания все работы подразделяются на ранги. Работа называется работой 1-го ранга, если для ее начала не требуется выполнения никаких других работ. Работа называется работой k – го ранга, если она, опирается хотя бы на одну работу (k-1) ранга и на работы меньших, чем (k-1) рангов.
| № п/п | Работа | Опирается на работу | Время выполнения работы |
| a1 | - | ||
| a2 | - | ||
| a3 | - | ||
| a4 | - | ||
| a5 | a1,a2 | ||
| a6 | a1,a5,a2 | ||
| a7 | a1,a6 |
|
|
|
|
|
|
|
Связи между работами, входящими в комплекс можно изобразить графически в виде сетевого графика.
| |||||
| |||||
Критические работы: a1, a5, a6, a7.
Длительность работы в структурном графике равна проекции стрелки, отвечающей данной работе на временную ось.